疊瓦,曾死于拼片的口誅筆伐。
中環(huán)股份在6月20日的股東會(huì)議上仍堅(jiān)持疊瓦毫無疑義的是未來主流技術(shù)路線。經(jīng)歷了大風(fēng)大雨的疊瓦技術(shù),仍被頭部企業(yè)看好。
各種消滅片間距的技術(shù)手段正在勃興。像手機(jī)一樣,光伏行業(yè)組件產(chǎn)品也流行起"屏占比"。同樣的電池效率,同樣的組件尺寸,更高屏占比,可以獲得更高的組件輸出功率。
疊瓦,算是鼻祖。過去一年,雖然面臨專利緊箍咒,但是疊瓦的發(fā)展也算風(fēng)生水起。目前國內(nèi)開發(fā)疊瓦技術(shù)的公司不在少數(shù),包括賽拉弗光伏、東方環(huán)晟、比亞迪、天合光能、中來股份、阿特斯、隆基樂葉、尚德電力等。在2019年SNEC展會(huì)上展出的疊瓦組件亦不在少數(shù)。
疊瓦路線不完全統(tǒng)計(jì):
摩爾光伏據(jù)公開資料統(tǒng)計(jì)整理
其他消滅片間距的技術(shù)手段也正在悄然進(jìn)行,這場不見硝煙的戰(zhàn)爭,異常激烈。除了疊瓦,還有另外幾種技術(shù)也正在用星星之火燎原,勢頭漸起。
這其中首推拼片技術(shù),幾個(gè)月前的一片文章讓拼片在一夕之間爆火,隨后也帶來了不小的爭議。但是,不可否認(rèn)的是,拼片已經(jīng)走進(jìn)行業(yè)大眾視野。據(jù)治雨的文章,使用拼片三角焊帶相關(guān)設(shè)備可使電池片間距可控制在0.4mm~0.6mm精度內(nèi)。治雨介紹,拼片的CTM在101--101.5%左右,封裝增益十分明顯。拼片的CTM在101--101.5%,是一個(gè)封益的技術(shù)。拼片的CTM在101--101.5%,是一個(gè)封益的技術(shù)。拼片的CTM在101--101.5%,是一個(gè)封益的技術(shù)。
也有企業(yè)在今年SNEC展會(huì)上推出板塊互聯(lián)高效組件,該技術(shù)是將組件的間隙通過設(shè)計(jì)壓縮到極致,通過緊密的排列,實(shí)現(xiàn)組件的高轉(zhuǎn)換效率。據(jù)了解,板塊互聯(lián)組件內(nèi)部植入了很多工藝技術(shù)細(xì)節(jié)來優(yōu)化工藝,組件沒有常規(guī)的串,而采用板塊替代,板塊內(nèi)的間隙代替了常規(guī)的串之間的間隙。
隆基樂葉在5月份推出"無縫焊接"技術(shù),據(jù)了解該技術(shù)是通過對焊接機(jī)改造,就可以實(shí)現(xiàn)"無縫焊接"組件生產(chǎn),相比"拼片"需要更換設(shè)備,"無縫焊接"技術(shù)的產(chǎn)線改造成本更低。據(jù)隆基樂葉介紹,采用"無縫焊接"技術(shù)生產(chǎn)的組件成本比半片組件還低,效率卻能提高0.5個(gè)點(diǎn)。隆基樂葉稱,今年第三季度進(jìn)入批量生產(chǎn),并逐步替代半片產(chǎn)線。
從PVInfolink提供的數(shù)據(jù)來看,2018全球有近1吉瓦疊瓦組件出貨。最大的市場仍為中國內(nèi)需市場,海外方面,中國疊瓦組件2018的出口總量為320兆瓦。在3月底摩爾光伏舉辦的2019PVTD第二屆光伏組件發(fā)展趨勢與可靠性技術(shù)研討會(huì)上,PVInfolink首席分析師林嫣容表示,疊瓦技術(shù)雖為未來的發(fā)展趨勢,但目前來看,疊瓦技術(shù)成熟度還不足,長期可靠性有待時(shí)間驗(yàn)證,專利仍是不可忽視的疑慮,她預(yù)計(jì)今年疊瓦有8GW的產(chǎn)能增加,但是實(shí)際產(chǎn)出有限。
疊瓦組件將成品電池片切成數(shù)(通常1切5或1切6)后用導(dǎo)電膠相連,疊瓦組件的好處在于,無主柵/焊帶遮擋,無電池片間距,顯著提高了受光量,不使用焊帶且串聯(lián)電流顯著降低,降低電學(xué)損耗。據(jù)了解,22%平均效率的單晶PERC電池,疊瓦60版型組件封裝功率達(dá)345W。組件封裝技術(shù)對組件功率帶來的提升已經(jīng)高于電池效率增加1%帶來的提升。疊瓦的優(yōu)勢顯而易見,但同時(shí),疊瓦組件也對企業(yè)技術(shù)積累提出了很高要求,疊瓦組件增加切片過程,顛覆了傳統(tǒng)成串過程,對工藝精度要求高,還需匹配合適的導(dǎo)電膠以滿足加嚴(yán)可靠性測試要求。
目前上市場上疊瓦組件存在橫排版與豎排版兩種版型,通常,印刷法選擇豎排版,點(diǎn)膠法選擇橫排版。
來源:阿特斯劉亞鋒《簡析阿特斯海迪曼(HIDM)組件》,摩爾光伏2019PVTD
疊瓦組件一般流程
在一個(gè)行業(yè)調(diào)查問卷中,行業(yè)人士并不認(rèn)為專利是首要難題。
在這份調(diào)查問卷中,大家認(rèn)為,疊瓦組件成為主流前,最需要解決的問題是產(chǎn)品的可靠性問題。如下表,
疊瓦組件可靠嗎?有資料顯示,目前疊瓦雙倍和三倍IEC測試衰減均符合IEC要求,尤其根據(jù)賽拉弗CNAS實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果,與常規(guī)組件的熱循環(huán)TC200可靠性測試對比中,疊瓦組件衰減比常規(guī)組件低1.7%。疊瓦組件經(jīng)過5400PA機(jī)械載荷后,再經(jīng)過TC600溫度循環(huán)試驗(yàn)后,衰減僅為1.07%。優(yōu)于常規(guī)組件。但是疊瓦組件的可靠性還是備受質(zhì)疑。
圖片來源:賽拉弗金鵬《高效異質(zhì)結(jié)電池(HIT)在疊瓦組件上的應(yīng)用》,摩爾光伏2019PVTD
隆基樂葉王夢松認(rèn)為,疊瓦組件柔性導(dǎo)電膠的形變彌補(bǔ)了電池片與焊帶等材料之間的熱膨脹系數(shù)的差異,故疊瓦組件具有比整片電池組件更優(yōu)異的高低溫循環(huán)性能,可以適應(yīng)各種溫差環(huán)境。
資料來源:王夢松《疊瓦組件技術(shù)-機(jī)遇與挑戰(zhàn)》,摩爾光伏2019PVTD
同時(shí),王夢松認(rèn)為,疊瓦組件具有更低的熱斑風(fēng)險(xiǎn),熱斑溫度下降25~30℃。因?yàn)榀B瓦獨(dú)特的電路設(shè)計(jì),當(dāng)發(fā)生熱斑時(shí),被遮擋電池上消耗的功率只是整片組件的1/12或更低,另外,疊瓦產(chǎn)品可以通過導(dǎo)電膠將熱斑電池的熱量快速的傳遞至相鄰電池片,降低問題電池的溫度,所以,他認(rèn)為,疊瓦組件的抗熱斑性能更好。
資料來源:王夢松《疊瓦組件技術(shù)-機(jī)遇與挑戰(zhàn)》,摩爾光伏2019PVTD
據(jù)劉亞鋒介紹,疊瓦組件采用導(dǎo)電膠(ECA)連接,片與片之間重疊,硅與ECA粘接性及應(yīng)力釋放帶來全新的失效模式。ECA需要一定的彈性形變和耐剪切形變能力,確保組件連接的可靠性能。2017年,阿特斯就推出海迪曼(HIDM)疊瓦組件在所有的老化測試中組件功率衰減均小于2.1%。
目前,導(dǎo)電膠的基材類型為有機(jī)硅,有機(jī)氟體系,環(huán)氧,丙烯酸酯三類,導(dǎo)電體為銀或銀包銅。
各類導(dǎo)電膠基材性能對比,
文獻(xiàn)中疊瓦組件失效模式(導(dǎo)電膠):
來源:阿特斯劉亞鋒《簡析阿特斯海迪曼(HIDM)組件》,摩爾光伏2019PVTD
從發(fā)電效果來看,疊瓦組件的優(yōu)勢也較為明顯。從隆基泰州9個(gè)月的發(fā)電實(shí)證效果看,單瓦發(fā)電能力上,單面疊瓦組件發(fā)電能力較單玻PERC整片高0.51%。
資料來源:王夢松《疊瓦組件技術(shù)-機(jī)遇與挑戰(zhàn)》,2019PVTD
疊瓦,現(xiàn)在應(yīng)該回過神了吧。畢竟在眾多的零片間距的技術(shù)中,他經(jīng)歷的時(shí)間最長,遇到的環(huán)境更復(fù)雜,發(fā)電性能穩(wěn)定。而其他號(hào)稱零片間距或消滅片間距的技術(shù)路線的可靠性究竟如何?還有待長時(shí)間的發(fā)電實(shí)踐檢驗(yàn)或戶外嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn)。
中環(huán)股份在6月20日的股東會(huì)議上仍堅(jiān)持疊瓦毫無疑義的是未來主流技術(shù)路線。經(jīng)歷了大風(fēng)大雨的疊瓦技術(shù),仍被頭部企業(yè)看好。
各種消滅片間距的技術(shù)手段正在勃興。像手機(jī)一樣,光伏行業(yè)組件產(chǎn)品也流行起"屏占比"。同樣的電池效率,同樣的組件尺寸,更高屏占比,可以獲得更高的組件輸出功率。
疊瓦,算是鼻祖。過去一年,雖然面臨專利緊箍咒,但是疊瓦的發(fā)展也算風(fēng)生水起。目前國內(nèi)開發(fā)疊瓦技術(shù)的公司不在少數(shù),包括賽拉弗光伏、東方環(huán)晟、比亞迪、天合光能、中來股份、阿特斯、隆基樂葉、尚德電力等。在2019年SNEC展會(huì)上展出的疊瓦組件亦不在少數(shù)。
疊瓦路線不完全統(tǒng)計(jì):
摩爾光伏據(jù)公開資料統(tǒng)計(jì)整理
其他消滅片間距的技術(shù)手段也正在悄然進(jìn)行,這場不見硝煙的戰(zhàn)爭,異常激烈。除了疊瓦,還有另外幾種技術(shù)也正在用星星之火燎原,勢頭漸起。
這其中首推拼片技術(shù),幾個(gè)月前的一片文章讓拼片在一夕之間爆火,隨后也帶來了不小的爭議。但是,不可否認(rèn)的是,拼片已經(jīng)走進(jìn)行業(yè)大眾視野。據(jù)治雨的文章,使用拼片三角焊帶相關(guān)設(shè)備可使電池片間距可控制在0.4mm~0.6mm精度內(nèi)。治雨介紹,拼片的CTM在101--101.5%左右,封裝增益十分明顯。拼片的CTM在101--101.5%,是一個(gè)封益的技術(shù)。拼片的CTM在101--101.5%,是一個(gè)封益的技術(shù)。拼片的CTM在101--101.5%,是一個(gè)封益的技術(shù)。
也有企業(yè)在今年SNEC展會(huì)上推出板塊互聯(lián)高效組件,該技術(shù)是將組件的間隙通過設(shè)計(jì)壓縮到極致,通過緊密的排列,實(shí)現(xiàn)組件的高轉(zhuǎn)換效率。據(jù)了解,板塊互聯(lián)組件內(nèi)部植入了很多工藝技術(shù)細(xì)節(jié)來優(yōu)化工藝,組件沒有常規(guī)的串,而采用板塊替代,板塊內(nèi)的間隙代替了常規(guī)的串之間的間隙。
隆基樂葉在5月份推出"無縫焊接"技術(shù),據(jù)了解該技術(shù)是通過對焊接機(jī)改造,就可以實(shí)現(xiàn)"無縫焊接"組件生產(chǎn),相比"拼片"需要更換設(shè)備,"無縫焊接"技術(shù)的產(chǎn)線改造成本更低。據(jù)隆基樂葉介紹,采用"無縫焊接"技術(shù)生產(chǎn)的組件成本比半片組件還低,效率卻能提高0.5個(gè)點(diǎn)。隆基樂葉稱,今年第三季度進(jìn)入批量生產(chǎn),并逐步替代半片產(chǎn)線。
從PVInfolink提供的數(shù)據(jù)來看,2018全球有近1吉瓦疊瓦組件出貨。最大的市場仍為中國內(nèi)需市場,海外方面,中國疊瓦組件2018的出口總量為320兆瓦。在3月底摩爾光伏舉辦的2019PVTD第二屆光伏組件發(fā)展趨勢與可靠性技術(shù)研討會(huì)上,PVInfolink首席分析師林嫣容表示,疊瓦技術(shù)雖為未來的發(fā)展趨勢,但目前來看,疊瓦技術(shù)成熟度還不足,長期可靠性有待時(shí)間驗(yàn)證,專利仍是不可忽視的疑慮,她預(yù)計(jì)今年疊瓦有8GW的產(chǎn)能增加,但是實(shí)際產(chǎn)出有限。
疊瓦組件將成品電池片切成數(shù)(通常1切5或1切6)后用導(dǎo)電膠相連,疊瓦組件的好處在于,無主柵/焊帶遮擋,無電池片間距,顯著提高了受光量,不使用焊帶且串聯(lián)電流顯著降低,降低電學(xué)損耗。據(jù)了解,22%平均效率的單晶PERC電池,疊瓦60版型組件封裝功率達(dá)345W。組件封裝技術(shù)對組件功率帶來的提升已經(jīng)高于電池效率增加1%帶來的提升。疊瓦的優(yōu)勢顯而易見,但同時(shí),疊瓦組件也對企業(yè)技術(shù)積累提出了很高要求,疊瓦組件增加切片過程,顛覆了傳統(tǒng)成串過程,對工藝精度要求高,還需匹配合適的導(dǎo)電膠以滿足加嚴(yán)可靠性測試要求。
目前上市場上疊瓦組件存在橫排版與豎排版兩種版型,通常,印刷法選擇豎排版,點(diǎn)膠法選擇橫排版。
來源:阿特斯劉亞鋒《簡析阿特斯海迪曼(HIDM)組件》,摩爾光伏2019PVTD
疊瓦組件一般流程
在一個(gè)行業(yè)調(diào)查問卷中,行業(yè)人士并不認(rèn)為專利是首要難題。
在這份調(diào)查問卷中,大家認(rèn)為,疊瓦組件成為主流前,最需要解決的問題是產(chǎn)品的可靠性問題。如下表,
疊瓦組件可靠嗎?有資料顯示,目前疊瓦雙倍和三倍IEC測試衰減均符合IEC要求,尤其根據(jù)賽拉弗CNAS實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果,與常規(guī)組件的熱循環(huán)TC200可靠性測試對比中,疊瓦組件衰減比常規(guī)組件低1.7%。疊瓦組件經(jīng)過5400PA機(jī)械載荷后,再經(jīng)過TC600溫度循環(huán)試驗(yàn)后,衰減僅為1.07%。優(yōu)于常規(guī)組件。但是疊瓦組件的可靠性還是備受質(zhì)疑。
圖片來源:賽拉弗金鵬《高效異質(zhì)結(jié)電池(HIT)在疊瓦組件上的應(yīng)用》,摩爾光伏2019PVTD
隆基樂葉王夢松認(rèn)為,疊瓦組件柔性導(dǎo)電膠的形變彌補(bǔ)了電池片與焊帶等材料之間的熱膨脹系數(shù)的差異,故疊瓦組件具有比整片電池組件更優(yōu)異的高低溫循環(huán)性能,可以適應(yīng)各種溫差環(huán)境。
資料來源:王夢松《疊瓦組件技術(shù)-機(jī)遇與挑戰(zhàn)》,摩爾光伏2019PVTD
同時(shí),王夢松認(rèn)為,疊瓦組件具有更低的熱斑風(fēng)險(xiǎn),熱斑溫度下降25~30℃。因?yàn)榀B瓦獨(dú)特的電路設(shè)計(jì),當(dāng)發(fā)生熱斑時(shí),被遮擋電池上消耗的功率只是整片組件的1/12或更低,另外,疊瓦產(chǎn)品可以通過導(dǎo)電膠將熱斑電池的熱量快速的傳遞至相鄰電池片,降低問題電池的溫度,所以,他認(rèn)為,疊瓦組件的抗熱斑性能更好。
資料來源:王夢松《疊瓦組件技術(shù)-機(jī)遇與挑戰(zhàn)》,摩爾光伏2019PVTD
據(jù)劉亞鋒介紹,疊瓦組件采用導(dǎo)電膠(ECA)連接,片與片之間重疊,硅與ECA粘接性及應(yīng)力釋放帶來全新的失效模式。ECA需要一定的彈性形變和耐剪切形變能力,確保組件連接的可靠性能。2017年,阿特斯就推出海迪曼(HIDM)疊瓦組件在所有的老化測試中組件功率衰減均小于2.1%。
目前,導(dǎo)電膠的基材類型為有機(jī)硅,有機(jī)氟體系,環(huán)氧,丙烯酸酯三類,導(dǎo)電體為銀或銀包銅。
各類導(dǎo)電膠基材性能對比,
文獻(xiàn)中疊瓦組件失效模式(導(dǎo)電膠):
來源:阿特斯劉亞鋒《簡析阿特斯海迪曼(HIDM)組件》,摩爾光伏2019PVTD
從發(fā)電效果來看,疊瓦組件的優(yōu)勢也較為明顯。從隆基泰州9個(gè)月的發(fā)電實(shí)證效果看,單瓦發(fā)電能力上,單面疊瓦組件發(fā)電能力較單玻PERC整片高0.51%。
資料來源:王夢松《疊瓦組件技術(shù)-機(jī)遇與挑戰(zhàn)》,2019PVTD
疊瓦,現(xiàn)在應(yīng)該回過神了吧。畢竟在眾多的零片間距的技術(shù)中,他經(jīng)歷的時(shí)間最長,遇到的環(huán)境更復(fù)雜,發(fā)電性能穩(wěn)定。而其他號(hào)稱零片間距或消滅片間距的技術(shù)路線的可靠性究竟如何?還有待長時(shí)間的發(fā)電實(shí)踐檢驗(yàn)或戶外嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn)。